TW473485B - The production process of a water-absorbent resin - Google Patents

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473485 A7 B7 五、發明説明（1 ) · 本發明係關於吸水性樹脂的製'造方法，更具體而言， 爲關於使含有親水性單體的水溶液以靜態聚合方式|製造吸 水性樹脂的方法。 近年來，在衛生材料等領域，如紙尿布、生理用衛生 棉和失禁用墊，廣泛地使用吸水性樹脂作爲吸收體液的材 料。 可作爲上述吸水性樹脂的有下列材料：例如：部分中 和的聚丙烯酸的交聯產物、澱粉-丙烯腈接枝聚合物的水 解產物、澱粉-丙烯酸接枝聚合物的中和產物、乙酸乙烯 酯-丙烯酸酯共聚物的皂化產物、丙烯腈共聚物或丙烯胺 共聚物的水解產物或其交聯產物、陽離子單體的交聯產物 〇 製造這些吸水性樹脂的方法，一般可以採用攪拌含有 以丙烯酸或其鹽爲主要組成分之親水性單體的水溶液，以 進行水溶液聚合的方法》 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 對攪拌聚合，由於進行聚合時，聚合過程產生的水凝 膠聚合物被攪成小片，與濃縮的設備比較下，其具有除去 聚合反應熱將聚合反應最高溫度控制在一定程度下進行聚 合反應之優點。但是，由于攪拌的剪切力切斷了分子鏈， 難以提高分子量，交聯結構的網絡易於陷入混亂的問題。 與此相比，於 JP-A-62 — 156102、JP-A - 01-126310' JP-A-03-174414、JP-A-04-175319、 J P — A — 〇 4 — 2 3 6 2 0 3等中提出之無攪拌的單體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 4 · 473485 A7 B7 五、發明説明（2 ) 水溶液之靜態聚合方法，無上述贤題而可獲得吸水性樹脂 〇 但是，在過去之靜態水溶液聚合中，由於不能控制聚 合溫度，聚合體系之最高到達溫度超過1 1 0 °c。所以， 對吸水性樹脂來說因不需要的水溶性組分的增加，而僅能 獲得物理性能較差的吸水性樹脂。或者，爲了控制最高到 達溫度，就必須降低單體水溶液的濃度，或增稠單體水溶 液，因此不得不採用低生產率的製造方法。 本發明的目的是解決上述問題並提供可在靜態水溶液 聚合中控制聚合反應溫度的生產方法，該方法可以高生產 率獲得品質優良的吸水性樹脂。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明人考慮到不能控制靜態水溶液聚合中聚合反應 溫度的原因，而攪拌聚合不會存在這樣的問題，便竭盡全 力硏究。結果，發現在攪拌聚合中吸水性樹脂的表面積變 大，大量的聚合熱被蒸發潛熱帶走，因此聚合反應溫度很 自然地得到控制。本發明人認爲，並用在靜態聚合中同樣 應該採用自聚合體系接觸面的熱傳導的冷卻，與自溶劑從 聚合體系蒸發引起的蒸發潛熱的冷卻，充分移除聚合反應 熱，由此完成了本發明。 爲了解決上述問題，本發明有下列結構。 (1 ) 一種使含有厚度爲1 0 — 5 Omm的親水性單體的 水溶液以靜態聚合方式製造吸水性樹脂的方法，其 . 特徵爲並用熱傳導熱所引起的冷卻與蒸發潛熱所引 起的冷卻，以除去聚合熱的方式，使聚合反應體系 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）_ 5 - 473485 A7 B7 五、發明説明（3 ) . '之最高到達溫度控制在6 (T — 9 5°C的範圍內之製 造方法β (2) —種使含有厚度爲1 0 — 50mm的親水性單體的 水溶液以靜態聚合方式製造吸水性樹脂的方法，其 特徵爲並用熱傳導熱所引起的冷卻與蒸發潛熱所引 起的冷卻，以除去聚合熱的方式，自包含親水性單 體之水溶液經過聚合反應體系之最高到達溫度的含 水凝膠聚合物之固體含量的增加量控制在0 . 2 -1 0重量％的範圍者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 於本發明的親水性單體，只要該單體能在聚合中成爲 吸水性樹脂，不特別限定，其例子包括陰離子不飽和單體 和其鹽，如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、乙烯基磺酸、 苯乙烯磺酸、2 —(甲基）丙烯醯胺基一 2 —甲基丙烷磺 酸、2_ (甲基）丙烯醯基乙烷磺酸、2 —（甲基）丙烯 醯基丙烷磺酸；包括親水性基團的非離子不飽和單體，如 丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N —乙基（甲基）丙烯醯胺、 N~正丙基（甲基）丙烯醯胺、N —異丙基（甲基）丙烯 醯胺、N，N —二甲基（甲基）丙烯醯胺、（甲基）丙烯 酸2—羥基乙酯、（甲基）丙烯酸2-羥基丙酯、甲氧基 聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯、聚乙二醇單（甲基）丙烯酸 酯、乙烯基吡啶、N -乙烯基吡略烷酮、N —丙烯醯基吡 啶和N -丙烯醯基毗咯烷；和陽離子不飽和單體，如（甲 基）丙烯酸N，N—二甲基氨基乙酯、（甲基）丙烯酸N 一二乙基氨基乙酯、（甲基）丙烯酸N，N—二甲基氨基 -6- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 473485 A7 B7 五、發明説明（4 ) 丙酯、~N，N —二甲基氨基丙基C甲基）丙烯醯胺和其季 銨鹽。可以使用一種這樣的單體，或兩種或多種這樣的單 體。 其中，使用丙烯酸或其鹽作爲主要的組分爲最佳，丙 烯酸或其鹽以外的其他單體的使用量爲全部單體量的0 -5 0复耳％未滿爲佳’其中以0 — 3 0莫耳％爲最佳。 親水性單體水溶液的濃度一般可在很寬的範圍內變化 ，但選在1 0 - 6 0重量％爲佳，選2 0 — 5 0重量％更 佳，最好是2Ό - 4 5重量％。當濃度低於1 〇重量％時 ，生產率低，聚合率不易增加，增加未反應的單體。當濃 度超過6 0重量％時，很難控制靜態聚合中的聚合反應溫 度，所得的吸水性樹脂的吸收能力和/或水溶性變差。 在進行聚合反應時，可以加入下列材料：如澱粉-纖 維素、澱粉-纖維素衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸（鹽） 和聚丙烯酸（鹽）的交聯產物之親水性聚合物，或如次磷 酸（鹽）等之鏈轉移劑。 本發明中，具有交聯結構的吸水性樹脂較佳。可舉出 不使用交聯劑的自交聯型結構或有兩個或多個可聚合的不 飽和基團或兩個或多個反應活性基團的內交聯劑的共聚或 反應型的結構之例子。一種是具有親水性不飽和單體裡將 內交聯劑共聚或反應之交聯結構的吸水性樹脂。 這樣的內交聯劑的具體例子包括：Ν，Ν’ 一亞甲基 二（甲基）丙烯醯胺、（聚）乙二醇二（甲基）丙烯酸酯 、（聚）丙二醇二（甲基）丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 7 · ~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

473485 A7 B7 五、發明説明（5 ) 甲基）丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二（甲基）丙烯酸酯、甘 油三（甲基）丙烯酸酯、甘油丙烯酸甲基丙烯酸酯、環氧 乙烷變性的三羥甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、季戊四醇 四（甲基）丙烯酸酯、二季戊四醇六（甲基）丙烯酸酯、 氰尿酸三烯丙基酯、異氰尿酸三烯丙基酯、磷酸三烯丙基 酯、三烯丙基胺、聚（甲基）烯丙基氧基烷烴、（聚）乙 二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、乙二醇、聚乙二 醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、乙二胺、聚乙烯亞胺、（ 甲基）丙烯酸'縮水甘油酯。這些內交聯劑可以單獨使用， 或相互組合使用。 內交聯劑的用量爲在上述單體組分的0.〇〇5—3 莫耳％的範圍爲佳，0 . 01 — 1 . 5莫耳％更佳。當內 交聯劑量太小時，吸收速度易於下降。相反地當內交聯劑 量太大時，吸收倍率有下降之傾向。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 而且在進行聚合反應時，可以使用下列物質：如過硫 酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、t - 丁基氫過氧化物、過氧 化氫、2，2’ 一偶氮二（2—甲咪基丙烷）二鹽酸鹽等 之自由基聚合引發劑；如紫外光和電子束等之活化能束。 在使用能氧化的自由基聚合反應引發劑時，結合使用如亞 硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵和L抗壞血酸之還原劑， 可以進行氧化還原聚合反應。這些聚合反應引發劑的用量 —般在0 . 001-2莫耳％範圍，〇 . 01 - 〇 . 5莫 耳％爲佳。聚合反應引發劑和活化能束可以並用。 尤其是結合偶氮化合物、無機過氧化物、還原劑和過 -8- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 473485 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 A7 B7五、發明説明（6 ) 氧化氫等4種，可以獲得具有優良·吸收性的吸水性樹脂。 在這種情況下，無機過氧化物不包括過氧化氫。因爲偶氮 化合物是熱裂解型聚合反應引發劑，在聚合體系溫度上升 至一定溫度或更高時起作用。而無機過氧化物和過氧化氫 都是可氧化的聚合反應引發劑，它們在與還原劑組合使用 時起氧化還原引發劑的作用，單獨使用時作爲熱裂解型引 發劑。氧化還原引發劑主要在聚合反應最初階段的低溫區 發揮作用。如果使用無機過氧化物，可以降低聚合反應後 殘留的單體量__。 上述偶氮化合物的例子包括：2，2’ _偶氮二（N ，N / -二亞甲基異丁基胺）二氯化氫、2，2 偶氮 二（2 -甲咪基丙烷）二氯化氫、2，2 偶氮二（N ，N^ —二亞甲基異丁基胺）、4，4 # —偶氮二（4 一 氰基戊酸）和偶氮二異丁腈。上述無機過氧化物的例子包 括過硫酸鈉、過硫酸鉀和過硫酸銨。上述還原劑的例子包 括鹼金屬亞硫酸鹽、鹼金屬亞硫酸氫鹽、亞硫酸銨、亞硫 酸氫銨、抗壞血酸和異抗壞血酸。2，2 # —偶氮二（2 -甲咪基丙烷）二氯化氫、過硫酸鈉、L 一抗壞血酸和過 氧化氫之組合爲佳。 上述聚合反應引發劑的用量，相對于上述單體組分， 對偶氮化合物優選在0.001—0.1莫耳％範圍，對 無機過氧化物在0 . 001 — 0 . 1莫耳％範圍，對還原 劑爲0 . 000 1 — 0 . 0 1莫耳％，對過氧化氫優選在 0 . 001 — 0 · 0 1莫耳％範圍爲佳。爲降低聚合反應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7〇~. {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 473485 A7 B7 五、發明説明（7 ) . · 後殘留單體量，無機過氧化物和遯氧化氫的總量最好大於 還原劑量。 加入上述四類聚合反應引發劑的順序，最好是最後加 入過氧化氫。在加入其它聚合反應引發劑之前加入過氧化 氫時，不僅會使聚合反應變得不穩定，而且不能獲得具有 穩定物理性能的產物，因此僅能製得性能很低的吸水性樹 脂。 可以適當選擇聚合引發溫度，聚合引發溫度一般在0 -5 0 °C範圍，以10 — 40 °C爲佳，15 — 30 °C更佳 〇 聚合反應體系可達到的最高溫度優選在6 0 - 9 5 °C 範圍，70-90 °C爲佳，75 — 90 °C更佳。當溫度低 於6 0 °C時，獲得的吸水性樹脂的吸收能力變小，或者未 反應單體量變大。另一方面，當溫度超過9 5 °C時，獲得 的吸水性樹脂的水溶性含量變大，這並不可取。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 聚合反應體系的溫差（主要是各厚度方向的溫差，尤 其是靠近最高達到溫度的區域中的溫差）選在3 0°C內爲 佳，選在2 5 °C內更佳。當聚合反應體系的溫差太大時， 製得的吸水性樹脂的質量在不同位置均不同，因此不僅物 理性能不穩定，而且整體質量均變差。 通過採用自聚合反應體系的接觸面上熱傳導所引起的 冷卻與，主要自聚合反應體系蒸發水分等溶媒而使蒸發潛 熱的冷卻，可以除去聚合反應中涉及的聚合反應熱。本發 明中，並用自蒸發潛熱所引起的冷卻和自熱傳導所引起的 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 473485 A7 B7 五、發明説明（8 ) 冷卻爲重點，通過這樣的結合使用―，可以控制聚合反應溫 度，並同時使聚合反應體系中因不同位置引起的溫度偏差 到達最小。因此，可以穩定地獲得具有高吸收能力和低水 溶性含量的吸水性樹脂。 自蒸發潛熱所引起的冷卻主要通過從聚合反應體系（ 單體水溶液以及/或水凝膠聚合物）蒸發水，除去自聚合 反應體系產生的熱。水的蒸發量在單體水溶液的0 . 5 -1 0重量％範圍爲佳，1 — 5重量％更佳。當水的蒸發量 小於0 · 5重量％時，不能完全控制聚合反應體系的溫度 ，最高達到溫度會變得很高，水溶性含量增加。另一方面 ，當水蒸發量超過1 0重量％時，獲得的吸水性樹脂的吸 收能力有變小的傾向。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在此，水、單體從單體水溶液以及/或水凝膠聚合物 的蒸發量，如以下求得。在此，對於加入的單體水溶液量 (X公斤），從聚合反應開始直到經過最高達到溫度後聚 合反應體系以生成的水凝膠聚合物產物分離出來時，從聚 合反應體系蒸發的物質（Y公斤）之比値，即1 0 0Y/ x(重量％)。在連續聚合反應情況，可以確定單位時間 的各量。 另一方面，固體含量的增加與上述蒸發量成正比。本 發明中，按下述測定固體含量的增加： (1 )聚合反應體系達到最高可達溫度後，測定製得的水 凝膠聚合物的固體含量（A重量％ )。測定該固體含量的 方法爲，將該水凝膠聚合物粉碎成粒度爲2 mm以下的顆 -11 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 473485 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 _五、發明説明（9 ) . 粒，然後將其中2 - 3 g (W〇 g-）粒狀聚合物放入一個 直徑5 cm的鋁杯（W1 g)中，使杯子在1 80°C無風 乾燥器中保持5小時，再測定杯子重量（W2克）。則固 體含量 A=l〇〇(W2— Wl)/W〇。 (2 )隨後測定在親水性單體的水溶液中親水性單體的濃 度與上述測定的A重量％的之差。即A_B (重量％)就 是固體含量的增加。本發明中有效地.採用自蒸發潛熱所引 起的冷卻，’固體含量的增加在〇.2—10重量％範圍爲 佳，在0 . 3 — 5重量％更佳，最佳的爲0 . 5 — 5重量 %。當固體含量的增加小於0 · 2重量％時，不能充分控 制聚合反應體系的溫度，達到的最高溫度變高，水溶性含 量變大。另一方面，當固體含量的增加大於1 0重量％時 ，制得的吸水性樹脂的吸收能力會變小。 本發明採用能使聚合反應體系爲密封的聚合反應設備 進行靜態聚合爲佳。在使用上述設備排出空氣的狀態下， 在預定環境下可以增壓或減壓進行聚合反應。這樣情況下 ，作爲除去蒸發潛熱的操作，以3 0 c m/分鐘以上的流 速將惰性氣體導入聚合反應體系的上部爲佳。更佳在3 0 一 6000cm/分鐘的範圍，50 — 3000cm/分 鐘的範圍爲最佳。導入量小於3 0 c m/分鐘會導致冷卻 不充分，增加獲得的吸水劑樹脂中水溶性含量。常規方法 中有時也在氮氣流下進行聚合反應。但是其目的是防止單 體中溶解氧量的增加，因此導入量最大約爲2 0 c m/分 鐘。與之相比，大大超過此値的流速對通過蒸發潛熱，而 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐）_ ] 2 - 473485 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 積極地控制聚合反應體系的溫度是-非常必要的。流入聚合 反應體系上部的惰性氣體的濕度優選爲8 0%以下爲佳， 更佳選5 0%以下。惰性氣體的例子包括氮氣、氬、氦、 碳酸氣體和過熱蒸汽。因爲在聚合反應體系溫度達到4 0 °匚以上時才大量產生聚合反應熱，最爲蒸發潛熱除去聚合 反應熱之目的，在聚合反應體系溫度達到4 0°C以上時通 入即可。但是，在低於該溫度的聚合反應體系中爲降低溶 解氧量目的而不可避免導入惰性氣體。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 作爲排出蒸發潛熱的另一種操作，使水蒸汽在與聚合 反應體系接觸的環境氣體中凝結爲佳。通過用環境氣體冷 卻接觸面可以達到這點。可以用環境氣體冷卻聚合反應器 的接觸面，或抽吸環境氣體，可以將通過冷卻塔除去了冷 凝水的氣體再回到聚合反應器，使其與新鮮氣體混合，然 後循環該混合物。另外，因爲該冷凝水是親水性單體的水 溶液，它不僅含有水，而且含有親水性單體，所以至少部 分（例如，5重量％以上）冷凝水可以循環到包括親水性 單體的起始水溶液中。通過使聚合反應體系降壓（至 7 6 OmmH以下）也可以排出蒸發潛熱。 爲能有效地自熱傳導進行冷卻，將與聚合反應體系的 接觸面的溫度設定在0 — 3 0°C爲佳。當該溫度低於0°C 時，需要爲達到該溫度的必須方法，並不切實際。當上述 溫度超過3 0°C時，不能充分進行藉熱傳導除去聚合反應 熱。 自熱傳導的冷卻與自蒸發潛熱的冷卻之間的比値沒有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇><297公嫠） 473485 A7 B7 五、發明説明（11) 特別6限制。但是2 0 — 6 0%时聚合反應熱通過蒸發潛 熱除去爲佳。 聚合反應體系的厚度（親水性單體水溶液的液體高度 )在1 0 — 5 〇mm範圍，在1 0 — 4 〇mm範圍爲佳， 在1 5 _ 3 5mm範圍更佳。當聚合反應體系厚度小於 1 0mm時，生產率較低。當處於這樣的厚度時，還可以 僅通過熱傳導的冷卻，不需採用蒸發潛熱就可以將聚合反 應體系溫度控制在要求的範圍。另一方面，當聚合反應體 系厚度超過5 0 mm時，很難控制聚合反應體系溫度，使 達到的最高溫度超過9 5 °C，獲得水溶性含量增加的吸水 性樹脂。 本發明中，通過靜態聚合進行聚合反應。靜態聚合即 從聚合反應開始到聚合反應體系因聚合反應熱而達到最高 可達溫度止，在基本上沒有攪拌下進行的聚合反應。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 對使用靜態聚合中的聚合設備，只要該設備能加熱和 /或冷卻聚合反應體系的接觸面，並具有供溶劑從聚合反 應體系蒸發的空間，即沒有特別的限制。這樣的聚合反應 設備的例子包括：可以從帶式運輸機下面進行加熱和/或 冷卻的帶式運輸機型聚合反應設備；可以從板的一面進行 加熱和/或冷卻的熱交換板型聚合反應設備；可以從周圍 的壁進行加熱和/或冷卻的離心薄膜型交換反應設備。 聚合反應設備的材料的例子包括：不銹鋼、合成樹脂 和陶瓷，雖不限於這些，因爲不銹鋼具有優良的耐用性和 熱轉移能力故爲優良之選擇。 -14- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 473485 A7 ____B7__ 五、發明説明（12 ) 本發明中，如果需要，可提供熟化步驟，該步驟中， 當聚合反應體系達到最高可達溫度後，熱轉移面溫度上升 到5 0°C以上，水凝膠聚合物被隔熱和/或加熱*通過使 水凝膠聚合物在3 0 — 9 5 °C範圍凝固1 0分鐘至1 0小 時保持之熟化步驟，在4 0 — 9 0 °C範圍保持2 0分鐘至 5小時保持之該熟化步驟爲佳。通過提供上述熟化步驟， 可以減少未反應單體的量。 通過上述聚合反應獲得的水凝膠聚合物因乾燥而粉碎 ，而獲得平均。粒度約1 一 1 Omm的顆粒狀水凝膠聚合物 (粒化凝膠）。 .. 對按照上述方法將凝膠粉碎的設備，只要該設備能夠 將塊狀或片形水凝膠聚合物粉碎製成預定粒度的顆粒，即 沒有特別的限制，其例子包括：絞肉機（由Hiraga Kosakusho & Co. Ltd.等制造）、捏合機、粉碎機（如切磨 機、切碎機）和有切刀刃的縱斷機。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 要乾燥上述粉碎的凝膠，可以使用常規的乾燥機器和 加熱爐。例如可使用下列設備：薄型攪拌乾燥設備、迴轉 乾燥設備、圓盤式乾燥設備、流動層乾燥設備、空氣流乾 燥設備和紅外線乾燥設備。此時，乾燥溫度選在4 0 _ 2 50 °C範圍爲佳，選在9 0 — 200 t：範圍更佳，在 1 20 — 1 80 °C範圍最佳。乾燥時間一般選在1一 1 80分鐘爲佳，選在1 0_1 20分鐘更佳。按照此方 法獲得的乾燥後產品的固體含量，按與上述水凝膠聚合物 固體含量相同的方法測定，一般爲70_1 00重量％， -15- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 473485 A7 ___B7_ 五、發明説明（13 ) . 較好的爲80—98重量％。 一 通過上述乾燥獲得的乾燥產物本身可以用作吸水性樹 脂，但要進一步粉碎和分級後用作預定粒度的顆粒狀吸水 性樹脂。此時，粒子大小一般在1 0 /zm至5 mm範圍， 較好的在1 0 0 "m至1mm範圍。根據用途而不同，平 均粒徑一般在100-1000mm範圍，最好在150 一800mm範圍。 還可以對上述顆粒狀吸水劑樹脂表面的鄰近區進行交 聯處理，通過這樣處理可獲得在一定裝載量下具有高的吸 收能力的吸水性樹脂。對表面交聯處理，可以使甩能與吸 水劑樹脂具有的官能團（如羧基）反應的交聯劑。列舉在 這類用途中使用的常用交聯劑。 作爲表面交聯劑，列出下列物質：多元醇化合物，如 乙二醇、二甘醇、丙二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 ，3 —丙二醇、二丙二醇、2，2，4 —三甲基一 1 ， 3 —戊二醇、聚丙二醇、甘油、聚丙三醇、2 —丁烯一1 ，4-二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6 —己二醇、1 ’ 2 —環己烷二甲醇、1 ，2—環己醇 '三 羥甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯、.氧乙烯一 氧丙烯嵌段共聚物、季戊四醇和山梨糖醇：多價環氧化合 物，如乙二醇二縮水甘油醚、聚乙烯二縮水甘油醚、甘油 聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油 醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚和縮水 甘油；多價胺化合物和其無機鹽和有機鹽（如氮雜環丁二 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 16 473485 Α7 Β7 五、發明説明（14) 烯鹽：Γ，如乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞 乙基五胺、五亞乙基六胺和聚乙烯亞胺；多價異氰酸醋化 合物，如2，4 一甲苯二異氰酸酯和1 ’ 6 —己二異氰酸 酯；多價哼唑啉化合物，如1，2 —亞乙基雙哼唑啉；碳 酸亞烷酯化合物，如1 ’ 3 —二氧戊環一 2 —酮、4 一甲 基一1，3 —二氧戊環一 2 —酮、4 ’ 5 —二甲基一1， 3 —二氧戊環一2 —酮、4 ’ 4 ’ 一二甲基一1 ’ 3 -一 氧戊環—2 —酮、4 —乙基_1 ’ 3 —二氧戊環—2 —酮 、4 -羥基甲基—1，3-二氧戊環—2 —酮、1 ’ 3-二噁烷—2 —酮、4 一甲基—1，3 -二噁烷—-2-酮、 4，6-二甲基一1，3—二噁烷一 2 —酮和1，3 -dioxopan-2-one :鹵代環氧化物和其多價胺加成物（如 Hercules生產的Kymene :註冊商標），如表氯醇、表溴醇 和α -甲基表氯醇；多價金屬化合物’如鋅、鈣、鎂、鋁 、鐵和锆的氫氧化物和氯化物。其中較佳爲多元醇化合物 、多價環氧化合物、多價胺化合物和其鹽、碳酸亞烷酯化 合物。這些表面交聯劑可以單獨使用’或二種並用亦可。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表面交聯劑量爲，每1 0 0份吸水劑樹脂，較佳 0 . 01 — 10重量份，更佳爲0 . 5 — 5重量份的表面 交聯劑。 對熱處理使表面交聯劑與吸水性樹脂反應，可以使用 常規的乾燥設備和加熱爐。例如可使用下列設備：薄型攪 拌乾燥設備、迴轉乾燥設備、.圓盤式乾燥設備、流動層乾 燥設備、空氣流乾燥設備和紅外乾燥設備。在這樣的情況 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-17- 473485 A7 ___B7__ 五、發明説明（15 ) . 下，_處理溫度在40-250 °CT範圍爲佳，選在90-2 3 0 °C範圍更佳，最好在1 2 0 — 2 2 0 °C。熱處理時 間一般在1 一 120分鐘爲佳，10 — 60分鐘更佳。 圖1是根據本發明生產吸水性樹脂的製造方法的一個 例子的流程圖，但本發明不限於此。原料（包括親水性單 體的水溶液）在反應器中靜態聚合形成水凝膠聚合物。該 方法中，通入惰性氣體以帶走蒸發潛熱，包括蒸發溶劑（ 如水）和親水性單體的冷凝水與排出的氣體分離，然後循 環到原料，其餘的氣體作爲惰性氣體循環爲佳。將製得的 水凝膠聚合物粉碎，形成粒狀凝膠，用乾燥設備乾燥，如 果需要，進一步在粉碎，並分級形成顆粒的吸水性樹脂（ 產品）。 由以下之實施例更詳細地說明本發明。但是本發明不 受下列實施例的限制。 實施例中，由下列方法測定吸收能力和水溶性含量。 另外，除非特別指出，％表示重量％和份表示重量份。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 吸收能力 將約0.2g吸水性樹脂均勻放入一個不織布的袋子 (60mmx60mm)中，然後浸入人造尿（包括 0 . 200%硫酸鈉、〇 . 200%氯化鉀、0 . 〇5〇 %氯化鎂六水合物、0 . 0 2 5%氯化鈣二水合物、 〇 · 085%磷酸二氫銨、0 . 015%磷酸氫二銨、 99.425%去離子水）。60分鐘後，取出袋子，用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 473485 A7 B7 五、發明説明（16 ) 離心機在2 5 0 G下3分鐘去除水後，測定袋子的重量 W 1 ( g )。不使用吸水性樹脂下重復同樣的操作，測定 此時袋子的重量w〇 (g)。根據下面公式，由W1和 W0計算吸收能力（g/g)。 吸收能力（g/g) = (W1 (g) — WO (g)) /吸水性樹脂重量（g) 水溶性含量 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，將0.5g吸水性樹脂分散在lOOOg去離 子水中，攪拌3小時後用濾紙過濾。隨後，將5 Ό g所獲 得的物質放入1 0 0 m 1燒杯中，然後在濾液中加入1 ml之0.1N氫氧化鈉水溶液、l〇ml之N/200 甲基乙二醇殼聚糖水溶液和4滴0 . 1 %甲苯胺藍水溶液 。之後，用N / 4 0 0的聚乙烯基硫酸鉀水溶液對燒杯中 水溶性聚合物組分量（水溶性含量）進行膠態滴定。當溶 液顏色由藍色變爲紫紅色時認作滴定終點，測量滴定量A (m 1 )。用5 0 g去離子水代替5 0 g濾液進行同樣的 操作’測量的滴定量B (m 1 )作爲空白。然後根據下面 公式，由滴定量A、B和吸水性樹脂的構成單體的平均分 子量C計算水溶性含量。 水溶性含量（重量％) = (B — A) x〇 . 〇lxc 實施例1 首先’充分攪拌作爲單體的1 7 3 g丙烯酸和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 473485 A7 __：_B7_ 五、發明説明（17 ) 1 4 2 4 g 3 7%丙烯酸鈉水溶液、作爲交聯劑的 .1 . 3 3 g聚乙二醇二丙烯酸酯（平均分子量爲4 7 8 ) 和388g水，5製備一水溶液》將獲得的水溶液放入一 個長3 2 OmmX寬2 2 Ommx高5_〇mm的不銹鋼容 器中，該容器內表面塗滿特氟龍。此時含水液體厚度爲 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 5 mm。在不銹鋼容器上部用聚乙烯薄膜密封該容器， 該容器有氮氣進口、排氣出口和聚合反應引發劑注入口， 然後將該容器浸入3 0°C水浴。在含水液體中通入氮氣， 從含水液體中除去溶解氧，同時將含水液體溫度調至3 0 °C之後，在容器長度方向以6 L /分鐘（1 〇 8inm /分 鐘）流量通入氮氣，同時向相反方向繼續排氣。然後注入 分別溶解在5 g脫氣水中的0 . 0 2克/ (單體莫耳）.V —5 0 (由 Wako Pure Chemical Industries. Ltd.生產的偶 氮基聚合反應引發劑）、0.0018g/ (單體莫耳） L_抗壞血酸和〇 · 〇〇 1 4g / (單體莫耳）過氧化氫 作爲聚合反應引發劑，並用磁力攪拌器充分混合（單體濃 度：35 · 0%)。因爲在注入聚合反應引發劑後1分鐘 開始聚合反應，不銹鋼容器從底部到1 〇mm高度浸在 1 0°C水浴中，用熱絕緣體覆蓋在聚乙烯薄膜上部。1 3 分鐘後，顯示聚合反應峰値溫度爲8 0°C。收集在1 2分 鐘聚合反應期內從排氣出口排出的水蒸汽，爲5 5 g。聚 合反應峰點後，不銹鋼容器從底部到1 〇mm高度浸在 8 0 C水浴中保持6 0分鐘。 用有孔徑爲9. 5mm的孔板絞肉機（N3 2型切碎 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（.210X297公釐)_ _ 473485 A7 B7 五、發明説明（18) 機，由Hiraga kosakusho & Co. LYd.製造），將獲得的水凝 膠聚合物粉碎，然後在1 6 O t乾燥6 5分鐘。另一方面 ，按照本發明說明書中描述的測定水凝膠聚合物固體含量 的方法，測定上述用絞肉機粉碎的水凝膠聚合物粉碎產物 的固體含量，其値爲3 6%，固體含量增加爲1%。乾燥 後的產品粉碎並分級，獲得5 0 0 — 1 0 6微米的吸水性 樹脂（1 )。 根據上述方法測定吸水性樹脂（1 )的吸收能力和水 溶性含量，分別爲6 8 g / g和4 %。 實施例2 首先，充分攪拌作爲單體的4 3 . 7 k g丙烯酸和 2 8 6 k g之3 7%丙烯酸鈉水溶液、作爲交聯劑的 3 3 7 g聚乙二醇二丙烯酸酯（平均分子量爲4 7 8 )和 86 . 3kg水，製備一水溶液。將獲得的水溶液以 71 . 2kg/h速度提供給一個寬30cm不銹鋼製的 帶式聚合反應器，該反應器以1 4 c m/分鐘速度移動。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 該反應器中有高5 0mm的擋板，含水液體可充滿至2 5 m m高。含水液體在供應管線內加熱，使該液體在帶式聚 合反應器的供料進口溫度爲2 2 °C。在供應管線內連續提 供氮氣，將溶解氧降低至〇 . 5 p pm以下。向按照這樣 方式降低了溶解氧量的含水液體中，依次注入下述聚合反 應引發劑的水溶液，並在供應管線內充分混合，使V -50爲0 · 02g / (單體莫耳）、L-抗壞血酸爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 473485 A7 B7 五、發明説明（19 ) · 0 . 0 0 1 8 g (單體莫耳）和過氧化氫爲0 · 0 0 1 4 宮/(單體莫耳）（單體濃度：35.7%)。用12°〇 冷卻水從帶的下面冷卻帶式聚合反應器的前半部。1 2分 鐘後，供給帶式聚合反應器的含水液體顯示聚合反應峰値 溫度爲8 5 °C。從供應含水液體進口的同一位置’以3m /h ( 6 7 0 cm/分鐘）通入氮氣。用聚乙烯薄膜覆蓋 帶式聚合反應器擋板的上面。但是，.在膜的內表面，發生 更多的凝結。用9 0°C熱水從帶的下面加熱帶式聚合反應 器後半部1 2分鐘。 獲得的水凝膠聚合物的固體含量爲3 6 . 2 %，固體 含量增加爲0.5%。按照與實施例1相同的方式將水凝 膠聚合物粉碎，然後在1 6 0°C乾燥6 5分鐘。乾燥後產 品粉碎並分級，獲得5 0 0 - 1 0 6 e m的吸水性樹脂（ 根據上述方法測定吸水性樹脂（2 )的吸收能力和水 溶性含量，分別爲7 0 g / g和4 %。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實施例3 按照與實施例1相同的方式獲得吸水性樹脂（3 )， 不同之處是，在聚合反應期間氮氣供應量爲1 L/分鐘（ 18 cm/分鐘）。在注入聚合反應引發劑後12分鐘顯 示聚合反應峰値溫度爲9 5 °C。固體含量增加爲0 . 2% 〇 根據上述方法測定吸水性樹脂（3 )的吸收能力和水 -22- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2丨0><297公釐） 473485 A7 B7 五、發明説明（20 ) 溶性含量，分別爲6 8 g/g和。 實施例4 按照與實施例1相同的方式獲得吸水性樹脂（4 )，不同 之處是，僅將8 0 0 g製得的含水液體注入不銹鋼容器’ 含水液體厚度設定爲1 〇mm。注入聚合反應引發劑後 1 5分鐘顯示聚合反應峰値溫度爲6. 0°C。固體含量增加 爲 0 . 2 %。 根據上述方法測定吸水性樹脂（3 )的吸收能力和水 溶性含量’分別爲5 5 g / g和3 %。 … 實施例5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {請先"讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，充分攪拌作爲單體的1 7 0 g丙烯酸和 1 8 0 8 g之3 7%丙烯酸鈉水溶液、作爲交聯劑的 1 . 36g聚乙二醇二丙烯酸酯（平均分子量爲478) 和4 0 7 g水，製備一水溶液。將獲得的水溶液放入一個 長3 2 OmmX寬2 2 Ommx高5 〇mm的不銹鋼容器 中，該容器內表面塗滿了特氟龍。此時含水液體厚度爲3 Omm。在不錄鋼容器上部用聚乙嫌薄膜密封該容器’該 容器有氮氣進口、排氣出口和聚合反應引發劑注入口’然 後將該容器浸入3 0°C水浴。在含水液體中通入氮氣’從 含水液體中除去溶解氧，同時將含水液體溫度調至3 0°C 。之後，在容器長度方向以10 L/分鐘（1 08 cm/ 分鐘）流量通入氮氣，同時從相反方向繼續排氣。然後注 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 23 · 473485 A7 B7 五、發明説明（21 ) . 入分別溶解在5 g脫氣水中的0 r 0 2 g / (單體莫耳） V— 50、0 . 0018g/ (單體莫耳）L 一抗壞血酸 和0 . 0 0 1 4 g / (單體莫耳）過氧化氫作爲聚合反應 引發劑，並用磁力攪拌器充分混合（單體濃度：3 5%) 。因爲在注入聚合反應引發劑1分鐘後開始聚合反應，不 銹鋼容器從底部到1 0mm高度浸在1 〇°C水浴中，用熱 絕緣體覆蓋在聚乙烯薄膜上部。1 3.分鐘後，顯示聚合反 應峰値溫度爲8 4 °C。收集在1 2分鐘聚合反應期內從排 氣出口排出的'水蒸汽，爲1 0 2克。聚合反應峰點後，不 銹鋼容器從底部到1 0mm高度浸在8 0°C水浴.中保持 6 0分鐘。 用有孔徑爲9 . 5mm的孔板絞肉機（N3 2型絞機 ，由Hiraga kosakusho & Co. Ltd.製造），將獲得的水凝膝 聚合物粉碎，然後在1 6 0 °C乾燥6 5分鐘。乾燥後的產 品粉碎並分級，獲得5 0 0 - 1 0 6 β m的吸水性樹脂（ 5)。制粒的凝膠的固體含量爲36.5%，固體含量增 加爲1 . 5 %。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 根據上述方法測定吸水性樹脂（5 )的吸收能力和水 溶性含量，分別爲7 0 g / g和5 %。 實施例6 首先，充分攪拌作爲單體的2 0 4 g丙烯酸和 1 3 3 9 g之3 7%丙烯酸鈉水溶液、作爲交聯劑的 1 . 58g聚乙二醇二丙烯酸酯（平均分子量爲4 7 8 ) -24- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦） 473485 A7 B7 五、發明説明（22) 和4 4 2 g去離子水，製備一水溶液。將獲得的水溶液供 給反應器，該反應器包括：配有溫度計的蓋、在長度方向 進口處的氣體導管、長度方向出口處的排氣出口管，覆蓋 了熱絕緣體；該反應器的底面爲3 2 Ommx 2 2 Omm ，深6 Omm，將該反應器浸入2 0 °C水浴。在含水液體 中通入氮氣，降低溶解氧量至約0 . 3 p pm。然後以8 L/分鐘（1 〇 3 cm/分鐘）流量在反應器中連續通入 氮氣。之後，加入3 . 24g之5%的V — 50 (由Wako Pure Chemical Industries. Ltd.生產的偶氮基聚合反應引發 劑）水溶液、3 . 2 4 g之5 %過硫酸鈉水溶液和 2 . 92g之1%L抗壞血酸水溶液，並混合，然後加入 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 . 34g之0 . 35%過氧化氫水溶液並混合。單體濃 度爲3 5%，含水液體厚度爲2 5mm。加入過氧化氫1 分鐘後開始聚合反應。聚合反應開始後，反應器從底部到 1 Omm高度浸在1 0°C水浴中。1 2分鐘後，聚合反應 體系的中心部分（聚合物+未反應單體）在厚度方向的最 高溫度達到8 0 °C (聚合反應峰値溫度）’這時聚合反應 體系在反應器底部的溫度達到6 2 °C時，而聚合反應體系 上部的溫度達到6 6 °C。聚合反應峰點後’水浴溫度變爲 6 0°C，並在該溫度保持6 0分鐘，獲得水凝膠聚合物。 用絞肉機將水凝膠聚合物粉碎’然後用1 6 0°C熱空氣乾 燥6 5分鐘。粉碎的凝膠的固體含量爲3 5 . 8% ’固體 含量增加爲0 . 8%。乾燥後的產品粉碎並分級’獲.得 500 — 106#m的吸水性樹脂（6)。 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-25- 473485 A7 B7 五、發明説明（23 ) 根據上述方法測定吸水性樹脂-(6 )的吸收能力和水 溶性含量’分別爲6 5 g/g和3%。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 均勻混合1 0 〇份吸水性樹脂（6 )、0 . 1份乙二 醇二縮水甘油醚、4份水和1份異丙醇，製得的混合物在 1 9 5 °C加熱4 0分鐘，獲得吸水劑。採用上述方法測定 該吸水性的吸收能力，按照J P — A_ 0 9 — 2 3 5 3 7 8中公開的方法測定在高負荷和高吸收 速度下的吸收能力。吸收能力爲5 0 g/g，高負荷下吸 收能力爲2 8 g/g，吸收速度爲2 0秒。 實施例7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 首先，充分攪拌100份丙烯酸和656.3份37 %丙烯酸鈉水溶液、〇 . 77份聚乙二醇二丙烯酸酯（平 均分子量爲478)和216.7份水，製備單體水溶液 。將獲得的單體水溶液以71.2kg/h速度提供給一 個寬3 0 cm的鋼製帶式聚合反應器，該反應器以1 4 c m/分鐘速度移動。使用計量泵將單體水溶液從罐經管 道供給帶式反應器，以管道方式連續通入氮氣，將溶解氧 降低至0 · 5 ppm以下。在單體水溶液中進一步加入V —5 0 (由 Wako Pure Chemical Industries. Ltd.生產的偶 氮基聚合反應引發劑）的1 0 %水溶液、1 0 %過硫酸鈉 水溶液和L -抗壞血酸水溶液，在管道中混合，使V -50爲0 . 02g / (單體莫耳）、過硫酸鈉爲0 . 02 g / (單體莫耳）L抗壞血酸爲0 . 00 1 8g/ (單體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 26 473485 A7 B7 五、發明説明（24 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 莫耳）。最後加入0.35%過氧化氫水溶液，並在管道 內與單體水溶液混合，使過氧化氫爲〇.〇〇144g/ (單體莫耳）。由此供給帶式聚合反應器。包括上述單體 水溶液和聚合反應引發劑的含水液體的溫度，在供應管內 控制在2 Ot。在有5 Omm高的擋板的帶式聚合反應器 中，通入上述含水液體至2 5mm高。用不銹鋼箔覆蓋在 帶式聚合反應器的上面，在密封條件下進行聚合反應。用 1 2 °C冷卻水從帶的下面冷卻帶式聚合反應器的前半部 1 2分鐘時間之後，再8分鐘後，供給帶式聚合反應器的 含水液體顯示聚合反應峰値溫度爲8 6 °C。從含水液體進 料口的同一側，以7 0 0 c m/分鐘通入氮氣到帶式反應 器的上部。從含水液體供料進口下游1.4m排出環境氣 體，使其與1 2 °C的冷凝器接觸，在冷凝器中氣體中的水 份被冷凝。除去了冷凝水的環境氣體與新鮮氮氣在靠近含 水液體供料進口處混合，然後循環到聚合反應器。另一方 面，丙烯酸包括了約3%的冷凝水。因此，冷凝水被循環 到起始的含水液體中，這時通過加入原料使單體水溶液濃 度保持在3 5 · 1%。用6 0°C熱水從帶的下面加熱帶式 聚合反應器後半部12分鐘。 獲得的水凝膠聚合物的固體含量爲3 5 . 9%，固體 含量增加爲0·8%。按照與實施例1相同的方式將水凝 膠聚合物粉碎，然後在1 6 0°C乾燥6 5分鐘。乾燥後產 品粉碎並分級，獲得5 0 0 — 1 0 6 // m的吸水性樹脂（ 7 )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 473485 A7 B7 五、發明説明（25 ) . 根據上述方法測定吸水性樹脂7 )的吸收能力和水 溶性含量，分別爲66g/g和3%。 比較例1 實施例1中’將降低了溶解氧量並注入了聚合反應引 發劑的含水液體充滿聚乙烯袋，使其未留有空間，然後將 該袋放在實施例1中使用的同樣容器中。按照與實施例1 相同的方式進行隨後的操作。注入聚合反應引發劑後1 3 分鐘，聚合反應峰値溫度爲1 0 4 °C。 用有孔徑爲9 . 5mm的孔板絞肉機（N3.2型切碎 機，由Hiraga kosakusho & Co. Ltd.製造），將獲得的水凝 膠聚合物粉碎，然後在1 6 0°C乾燥6 5分鐘。粉碎的凝 膠固體含量爲3 5 . 0%，固體含量增加爲0%。乾燥後 產品粉碎並分級，獲得5 0 0 — 1 0 6 ym比較的吸水性 樹脂（1 )。 根據上述方法測定比較吸水性樹脂（1 )的吸收能力 和水溶性含量，分別爲7 0 g / g和1 2 %。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 比較例2 重復實施例1的同樣操作，不同之處是不將容器浸在 水中進行冷卻，而是從聚合反應引發到達到聚合反應峰値 溫度期間置於空氣中。注入聚合反應引發劑1 〇分鐘後， 在1 1 0°C或更高溫度下發生沸騰。 用有孔徑爲9 . 5mm的孔板絞肉機（N3 2型切碎 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐）_ 28 473485 A7 B7 五、發明説明（26 ) 機’由Hiraga kosakusho & Co. LTtd.製造），將獲得的水凝 膠聚合物粉碎，然後在1 6 Ot乾燥6 5分鐘。粉碎的凝 膠固體含量爲38.5%，固體含量增加爲3.5%。乾 燥後產品粉碎並分級，獲得5 〇 〇 — 1 〇 6 μπι比較的吸 水性樹脂（2 )。 根據上述方法測定比較吸水性樹脂（2 )的吸收能力 和水溶性含量’分別爲7 1 g / g和1 5 %。 比較例3 按照與實施例1相同的方式製備含水液體，_不同之處 是’水量由388g變爲14 . 3g。然後將獲得的 5 6 4 g含水液體注入與實施例1中使用的同樣容器中， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 厚度達到7mm (單體濃度：43 · 〇%)。之後，進行 與實施例1相同的步驟來引發聚合反應。引發聚合反應後 ，從水浴中取出容器，並從容器上部除去聚乙烯薄膜，容 器置於空氣中。聚合反應引發4分鐘後，含水液體在 1 1 0 °C以上溫度沸騰。隨後，進行與實施例1相同的步 驟’獲得比較的吸水性樹脂（3 )。固體含量增加爲 11.2%。 根據上述方法測定比較吸水性樹脂（3)的吸收能力 和水溶性含量’分別爲4 5 g / g和1 0 %。 對實施例1 一 7中分別獲得的吸水性樹脂（1 )—( 7 )和比較例1 - 3中分別獲得的比較吸水性樹脂（1 ) -(3 )’其吸收能力和水溶性含量列於表1。 -29 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 473485

7 7 A B 五、發明説明（27) 表 1 —' 吸收能力 (g / g ) 水溶性含量 (w t % ) 實施例1 吸水性樹脂（1) 6 8 4 實施例2 吸水性樹脂（2 ) 7 0 4 實施例3 吸水性樹脂（3 ) 6 8 8 實施例4 吸水性樹脂（4 ) 5 5 3 實施例5 吸水性樹脂（5 ) 7 0 5 實施例6 吸水性樹脂（6 ) 6 5 3 實施例7 吸水性樹脂（7) 6 6 3- 比較例1 比較吸水性樹脂（1 ) 7 0 12 比較例2 比較吸水性樹脂（2 ) 7 1 15 比較例3 比較吸水性樹脂（3) 4 5 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 關於本發明之靜置水溶液聚合反應，可邊控制聚合體 系之最高到達溫度，而一邊製造吸水性樹脂。因此，可獲 得吸收能力高且水溶量低之吸水性樹脂。另外，因蒸發潛 熱之聚合熱的去除能源成本降低符合經濟成本。 爲使上述效果起效，本發明所獲得之吸水性樹脂爲， 衛生材料（嬰兒以及成人用尿布、衛生棉、失禁用墊子等 )與人體接觸之用途：油中的水分離用材；其他之脫水或 乾燥劑；植物或土壤等之保水用材；有機質軟土等之凝固 劑；凝結防止劑；電線或光線纖維防水用；土木建築用之 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） 473485 A7 B7 五、發明説明（28 ) 防水材料等，吸水、保水、濕潤、-膨潤、膠狀化所必須之 各產業用途之有用材料。 •圖式簡單說明： 圖1爲依據本發明製造吸水性樹脂之製造過程的流程 圖之一例。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 31 _

Claims (1)

1. 4734¾ 件2 公告本 Λ 8 Β8 C8 DS 六、申请專利把圍 ——一 ~~ 第87119036號申請專利案 中文申請專利範圍修正本 民國90年5月修正 1 . 一種吸水性樹脂之製造方法，其特徵爲在靜置聚 合含有厚度爲1 0至5 Omm，以丙烯酸或其鹽爲主成分 (胃過全單體的5 0莫耳％之比例被含於其中）之親水性 單體的水溶液以靜態方式聚合時，倂用使聚合反應所接觸 面可爲〇至3 0°C的熱傳導熱之冷卻，與藉由蒸發潛熱之 冷卻以除去聚合熱’控制聚合反應的最高可到達溫度爲 6〇至9 5°C範圍者。 2 .—種吸水性樹脂之製造方法，其特徵爲在靜置聚 合含有厚度爲1 〇至5 0mm，以丙烯酸或其鹽爲主成分 (超過全單體的5 0莫耳％之比例被含於其中）之親水性 單體的水溶液時，倂用使聚合反應所接觸的面爲〇至3 0 t:的熱傳導熱之冷卻，與藉由蒸發潛熱之冷卻以除去聚合 勢，以控制自含有親水性單體的水溶液至聚合反應經過最 高可到達溫度的含水凝膠聚合物的固體成分上升量爲 0.2至10重量％範圍者。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項的吸水性樹脂之 製造方法，其中以導入3 0 c m /分鐘以上之惰性氣體而 進行藉由蒸發潛熱之冷卻。 4 .如申請專利範圍第1項或第2項的吸水性樹脂之 製造方法，其中以凝結環境氣體中之水蒸氣而進行藉由蒸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背"之注意事項再填寫本頁) 、?τ 經濟部智慧时是苟肖工消骨合作社印製 473485 Λ 8 Β8 Ο D8 六、申請專利範圍 發潛熱之冷卻。 5 .如申請專利範圍第1項或第2項的吸水性樹脂之 製造方法，其中將含有進行藉由蒸發潛熱之冷卻而蒸發的 親水性單體之水溶液的至少一部份，循環使用於含有原料 的親水性單體之水溶液中。 6 .如申請專利範圍第1項或第2項的吸水性樹脂之 製造方法，其中粉碎聚合所得之含水凝膠聚合物爲平均粒 徑1至1 Omm之粒子狀含水凝膠聚合物後，再使其乾燥 者。 7 .如申請專利範圔第6項的吸水性樹脂之製造方法 ，其中乾燥粒子狀含水凝膠聚合物進行至該粒子狀含水凝 膠聚合物的固體成分爲7 0重量％以上者。 8 .如申請專利範圍第6項的吸水性樹脂之製造方法 ，其中乾燥粒子狀含水凝膠聚合物進行至該粒子狀含水凝 膠聚合物的固體成分爲8 0至9 8重量％者。 9 .如申請專利範圍第6項的吸水性樹脂之製造方法 ，其中粉碎、分級乾燥後的粒子狀含水凝膠聚合物，並調 整平均粒子徑成1 0 0至1 000#m。 1 0 .如申請專利範圍第6項的吸水性樹脂之製造方 法，其中粉碎、分級乾燥後的粒子狀含水凝膠聚合物，並 調整平均粒子徑成1 5 0至8 0 0 Am。 1 1 ·如申請專利範圍第6項的吸水性樹脂之製造方 法，其中對接近粒子狀含水凝膠聚合物的表面上再進行交 聯處理者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）-2 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1Τ 經濟部智慧时4-Τ3工4"合作Ti印製 473485 Λ 8 Β8 C8 DS — - 六、申請專利範圍 i 1 2 .如申請專利範圍第1項或第2項的吸水性樹脂 之製造方法，其中導入可進行藉由蒸發潛熱之冷卻的惰性 氣體，該惰性氣體係在反應容器內以含有包含蒸發的溶媒 與親水性單體在內之凝聚水的狀態下被排出，由該惰性氣 丨體除去該凝聚水後，使用至少一部份的該惰性氣體作爲再 次爲使進行藉由蒸發潛熱之冷卻用之，導入惰性氣體。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智总时4;'&(工消骨合作社印製 適 尺 -张 紙 準 一標 家 一釐 公 7 9 2